JP2540386Y2 - 冷却塔設備 - Google Patents
冷却塔設備Info
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- JP2540386Y2 JP2540386Y2 JP1988123403U JP12340388U JP2540386Y2 JP 2540386 Y2 JP2540386 Y2 JP 2540386Y2 JP 1988123403 U JP1988123403 U JP 1988123403U JP 12340388 U JP12340388 U JP 12340388U JP 2540386 Y2 JP2540386 Y2 JP 2540386Y2
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- Japan
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- cooling
- chemical
- cooling water
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F25/00—Component parts of trickle coolers
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は，冷却塔と負荷との間を循環する冷却水に配
管系の防食その他の目的で薬液を注入するさいに最適薬
注処理が行なえるようにした設備に関する。
管系の防食その他の目的で薬液を注入するさいに最適薬
注処理が行なえるようにした設備に関する。
建設設備（空調用等）或いは工業プラントで使用され
る冷却塔では，配管や機器の防食その他の目的で適切な
薬液を冷却水に注入することが行われているが，従来の
薬液注入はタイマー等による定量供給が行われていた。
すなわち，薬液タンク内に貯留させた薬液を予め設定し
た時間に所定の量だけタイマー駆動のポンプによって供
給していた。
る冷却塔では，配管や機器の防食その他の目的で適切な
薬液を冷却水に注入することが行われているが，従来の
薬液注入はタイマー等による定量供給が行われていた。
すなわち，薬液タンク内に貯留させた薬液を予め設定し
た時間に所定の量だけタイマー駆動のポンプによって供
給していた。
冷却水に注入すべき薬液の量は， 但し,A:薬液量,M:循環水系への補給水量， P:薬液濃度（ppm）,N:濃縮倍数 であるべきである。つまり，冷却水系へ補給する水量
に応じて変える必要がある。補給水量が一定の場合，つ
まり負荷が一定でキャリオーバー量やブロー量も実質的
に一定で，これに見合う補給水量も一定である場合に
は，従来のタイマーによる定量供給でも問題はなかった
が，負荷の変動が激しい冷却水系においては，定量注入
では負荷の小さいときには不要の薬液量を注入すること
になり，薬剤の種類によってはこの過剰投入が害となる
こともある。
に応じて変える必要がある。補給水量が一定の場合，つ
まり負荷が一定でキャリオーバー量やブロー量も実質的
に一定で，これに見合う補給水量も一定である場合に
は，従来のタイマーによる定量供給でも問題はなかった
が，負荷の変動が激しい冷却水系においては，定量注入
では負荷の小さいときには不要の薬液量を注入すること
になり，薬剤の種類によってはこの過剰投入が害となる
こともある。
本考案はこの問題の解決を目的としたものである。
前記の問題点を解決せんとする本考案は，熱負荷と冷
却塔とを循環する冷却水系に注入量可変の薬液注入装置
を接続し，この薬液注入装置からの薬液注入量を補給水
量に応じて制御する冷却塔設備において，該冷却水系に
電気伝導計を設置すると共にこの電気伝導計の計測値を
演算機能をもつ制御盤に入力し，この制御盤において所
定時間毎の該電気伝導計の計測値の変化からその時間に
系内に補給された補給水量を求めると共に該電気伝導計
の計測値で冷却水系の濃縮倍数を近似させ，該補給水量
の値と該濃縮倍数とから該所定時間に注入すべき薬液注
入量を求め，この薬液注入量を該所定時間毎に冷却水系
に添加するようにした冷却塔設備を提供するものであ
る。
却塔とを循環する冷却水系に注入量可変の薬液注入装置
を接続し，この薬液注入装置からの薬液注入量を補給水
量に応じて制御する冷却塔設備において，該冷却水系に
電気伝導計を設置すると共にこの電気伝導計の計測値を
演算機能をもつ制御盤に入力し，この制御盤において所
定時間毎の該電気伝導計の計測値の変化からその時間に
系内に補給された補給水量を求めると共に該電気伝導計
の計測値で冷却水系の濃縮倍数を近似させ，該補給水量
の値と該濃縮倍数とから該所定時間に注入すべき薬液注
入量を求め，この薬液注入量を該所定時間毎に冷却水系
に添加するようにした冷却塔設備を提供するものであ
る。
第１図は本考案の冷却塔設備の要部を示したものであ
り，冷却塔１の散水装置２には熱負荷３で昇温した冷却
水が散水され，フアン４の駆動による取入れ外気と気液
接触して冷却され，下部水槽５に溜まる。下部水槽５内
の冷却水は循環ポンプ６によって熱負荷３に循環され
る。熱負荷３が変動すると散水装置２から散水される水
の温度が変動し外気への蒸発量が変化し，また外気条件
の変動によっても蒸発量は変化する。この蒸発量並びに
飛沫の飛散量のキヤリオーバー量に見合う補給水を循環
水系に補給し，またブロー７からのブロー水に見合う量
の新たな水を補給することが行われる。この補給水管路
を８で示が，どのように蒸発量や飛沫の飛散量が変動
し，またブローが適宜行われたとしても，冷却塔の下部
水槽５の水面を一定とするように補給水を供給すれば，
冷却水系の水量はほぼ一定に保持される。この水面制御
はボールタップ弁等を用いて自動的に行われる。なお，
ブローは冷却水系の水質が劣化したさいに適宜行われ
る。
り，冷却塔１の散水装置２には熱負荷３で昇温した冷却
水が散水され，フアン４の駆動による取入れ外気と気液
接触して冷却され，下部水槽５に溜まる。下部水槽５内
の冷却水は循環ポンプ６によって熱負荷３に循環され
る。熱負荷３が変動すると散水装置２から散水される水
の温度が変動し外気への蒸発量が変化し，また外気条件
の変動によっても蒸発量は変化する。この蒸発量並びに
飛沫の飛散量のキヤリオーバー量に見合う補給水を循環
水系に補給し，またブロー７からのブロー水に見合う量
の新たな水を補給することが行われる。この補給水管路
を８で示が，どのように蒸発量や飛沫の飛散量が変動
し，またブローが適宜行われたとしても，冷却塔の下部
水槽５の水面を一定とするように補給水を供給すれば，
冷却水系の水量はほぼ一定に保持される。この水面制御
はボールタップ弁等を用いて自動的に行われる。なお，
ブローは冷却水系の水質が劣化したさいに適宜行われ
る。
本考案においては，冷却水による配管や機器類の防食
その他の目的で，下部水槽５内の冷却水に対し薬液タン
ク９からポンプ10によって薬液を注入するのであるが，
そのさい，前記（１）式に適合するように注入する。そ
の具体的な手段として，補給水量を把握し，この補給水
量の変化に応じて薬注ポンプ10を制御することによって
行なう。
その他の目的で，下部水槽５内の冷却水に対し薬液タン
ク９からポンプ10によって薬液を注入するのであるが，
そのさい，前記（１）式に適合するように注入する。そ
の具体的な手段として，補給水量を把握し，この補給水
量の変化に応じて薬注ポンプ10を制御することによって
行なう。
補給水量の把握は，一つには補給水管路８に介装した
流量計11を用いて行なうことができる。また一つには冷
却水の電気伝導度を測定する電気伝導計12を用いて行な
うことができる。
流量計11を用いて行なうことができる。また一つには冷
却水の電気伝導度を測定する電気伝導計12を用いて行な
うことができる。
流量計11による場合には，積算流量計による場合と瞬
時流量計による場合とがある。積算流量計ではこれにパ
ルス発振器を具備させれば，単位時間当りのパルスをカ
ウントすることによって補給された流量を知ることがで
きる。瞬時流量計の場合には計測される瞬時流量をアナ
ログ値で出力する流量計（電磁流量計，タービン式・容
積式・差圧式等）を用いて補給された流量を知ることが
できる。
時流量計による場合とがある。積算流量計ではこれにパ
ルス発振器を具備させれば，単位時間当りのパルスをカ
ウントすることによって補給された流量を知ることがで
きる。瞬時流量計の場合には計測される瞬時流量をアナ
ログ値で出力する流量計（電磁流量計，タービン式・容
積式・差圧式等）を用いて補給された流量を知ることが
できる。
電気伝導計12による場合には，冷却水の電気伝導度を
計測し続け，その経時変化から蒸発水量を求め，ブロー
量およびキャリオーバー量と合わせて補給水量を計算に
よって求めることができる。
計測し続け，その経時変化から蒸発水量を求め，ブロー
量およびキャリオーバー量と合わせて補給水量を計算に
よって求めることができる。
したがって，流量計11または電気伝導計12の計測値を
演算機能をもつ制御盤13に入力し，この制御盤13におい
て補給水量を求め，求められた補給水量に対応して薬注
ポンプ10に操作信号を出力すればよい。薬注ポンプ10と
しては，ダイヤフラムポンプ等の定容量ポンプを使用
し，その駆動時間間隔を可変制御するのが便宜である。
また規模の大きな系では注入量も多くなるのでインバー
タ制御のように回転数制御を行ってもよい。いずれにし
ても，（１）式が充足されるように補給水量の増減に応
じて薬注量を増減させる制御を行なうことができる。
演算機能をもつ制御盤13に入力し，この制御盤13におい
て補給水量を求め，求められた補給水量に対応して薬注
ポンプ10に操作信号を出力すればよい。薬注ポンプ10と
しては，ダイヤフラムポンプ等の定容量ポンプを使用
し，その駆動時間間隔を可変制御するのが便宜である。
また規模の大きな系では注入量も多くなるのでインバー
タ制御のように回転数制御を行ってもよい。いずれにし
ても，（１）式が充足されるように補給水量の増減に応
じて薬注量を増減させる制御を行なうことができる。
なお，前記（１）式を充足するには，冷却水系の濃縮
倍数Ｎを求めることが必要である。この濃縮倍数Ｎは定
常状態では冷却塔固有の値として経験的に或る一定の値
に想定することもできるが，実際の冷却水系では，想定
した濃縮倍率よりもかなり低いものが多く，したがっ
て，想定した濃縮倍率を（１）式で用いると薬液注入量
不足になり易い。このため，実際の冷却水系での刻々の
濃縮倍率を検出することが必要となる。ところで，濃縮
倍率Ｎ≒（冷却水系の電気伝導度）／（補給水の電気伝
導度）で近似できまた補給水の電気伝導度は水道水であ
れば一定であるから，冷却水系の電気伝導度の計測値を
もって濃縮倍率の代替指標とすることができる。このた
め，電気伝導度の計測値の変化から補給水量を求める場
合には，流量計のメータ実測値による補給水量の求め方
に比べると，より正確な薬液注入量制御ができることに
なる。
倍数Ｎを求めることが必要である。この濃縮倍数Ｎは定
常状態では冷却塔固有の値として経験的に或る一定の値
に想定することもできるが，実際の冷却水系では，想定
した濃縮倍率よりもかなり低いものが多く，したがっ
て，想定した濃縮倍率を（１）式で用いると薬液注入量
不足になり易い。このため，実際の冷却水系での刻々の
濃縮倍率を検出することが必要となる。ところで，濃縮
倍率Ｎ≒（冷却水系の電気伝導度）／（補給水の電気伝
導度）で近似できまた補給水の電気伝導度は水道水であ
れば一定であるから，冷却水系の電気伝導度の計測値を
もって濃縮倍率の代替指標とすることができる。このた
め，電気伝導度の計測値の変化から補給水量を求める場
合には，流量計のメータ実測値による補給水量の求め方
に比べると，より正確な薬液注入量制御ができることに
なる。
一例として、電気伝導計による電気伝導度の変化から
補給水量を求める例を以下に具体的に説明する。
補給水量を求める例を以下に具体的に説明する。
連続計測される電気伝導度が増加傾向にある場合は濃
縮過程，減少傾向にある場合はブロー過程としてデータ
を層別し，連続した過程のデータについて， 濃縮過程では，蒸発総量ΣEi＝ 他方，ブロー過程では，蒸発総量ΣEi＝ の計算を行なう。ただし， CM：補給水の電気伝導度（補給水の塩類濃度に対応・
・一定） CTW：冷却水系の保有水量， CRi：時刻ｉにおける循環水の電気伝導度（循環水の
塩類濃度に対応）， n:サンプリング回数 W:飛散水量（単位時間当りのキャリオーバ量） B:ブロー水量（単位時間当りのブロー量） である。
縮過程，減少傾向にある場合はブロー過程としてデータ
を層別し，連続した過程のデータについて， 濃縮過程では，蒸発総量ΣEi＝ 他方，ブロー過程では，蒸発総量ΣEi＝ の計算を行なう。ただし， CM：補給水の電気伝導度（補給水の塩類濃度に対応・
・一定） CTW：冷却水系の保有水量， CRi：時刻ｉにおける循環水の電気伝導度（循環水の
塩類濃度に対応）， n:サンプリング回数 W:飛散水量（単位時間当りのキャリオーバ量） B:ブロー水量（単位時間当りのブロー量） である。
そして、 Ｍ＝ΣEi＋Ｗ＋Ｂ ・・（４） より，補給水量Ｍを求める。
ここで,nの数は負荷の変動の度合や負荷の周期等に応
じて決めるが，例えば60分毎に結果を求め場合，測定間
隔を例えば５分としてｎ＝12とし，同様の60分毎の監視
を時をおかずに繰り返し継続して続行する。
じて決めるが，例えば60分毎に結果を求め場合，測定間
隔を例えば５分としてｎ＝12とし，同様の60分毎の監視
を時をおかずに繰り返し継続して続行する。
いま，前述の（１）式で与えられる注入すべき薬液量
を60分毎に過不足が生じるか否かを監視し，不足したと
きにはその時点で薬液注入動作を行うなプログラムとし
たときを例として説明すると，例えば５分間隔で計測さ
れる循環水の伝導度（循環水の塩類濃度に対応する）が
増加傾向にあるときは濃縮過程となるが，この測定値が
設定値にまで増加したときにはブローを開始する指令を
発する。ブロー開始と同時にそれに見合う補給水が冷却
塔内の水面制御により自動的に導入される。このブロー
に見合う補給水が導入されている間は循環水の伝導度は
減少傾向を示すことになるが，この値が設定にまで低下
したらブローを停止する。このブローに限らず，蒸発や
飛散による減少分も冷却塔内の水面制御により自動的に
導入される。このように系外に出る水量（蒸発では水だ
けが，飛散とブローでは塩類を含む水が系外に出る）に
対応した補給水量（補給水が水道水である場合には塩類
濃度は一定）が自動的に系内に導入される系において
（従来より殆んどの冷却塔はこのような水面制御により
自動的に水が補給される）,60分毎の監視時点に至るま
での60分の間の補給水量Ｍは，（２）式または（３）式
のΣEIの積算値を用いて，（４）式から求まる。この求
められた補給水量Ｍから（１）式により注入すべき薬液
量を求め（そのさい（１）式の濃縮倍数Ｎは既述のよう
にその時点の循環水の電気伝導度で近似できる），この
量の薬液を薬注ポンプ（ダイヤフラムポンプ）10の操作
によって系内に注入する。この60分毎の監視と薬液注入
動作は冷却塔が稼働している間は継続して続け，そのた
めの演算や制御指令はコンピュータによって行う。
を60分毎に過不足が生じるか否かを監視し，不足したと
きにはその時点で薬液注入動作を行うなプログラムとし
たときを例として説明すると，例えば５分間隔で計測さ
れる循環水の伝導度（循環水の塩類濃度に対応する）が
増加傾向にあるときは濃縮過程となるが，この測定値が
設定値にまで増加したときにはブローを開始する指令を
発する。ブロー開始と同時にそれに見合う補給水が冷却
塔内の水面制御により自動的に導入される。このブロー
に見合う補給水が導入されている間は循環水の伝導度は
減少傾向を示すことになるが，この値が設定にまで低下
したらブローを停止する。このブローに限らず，蒸発や
飛散による減少分も冷却塔内の水面制御により自動的に
導入される。このように系外に出る水量（蒸発では水だ
けが，飛散とブローでは塩類を含む水が系外に出る）に
対応した補給水量（補給水が水道水である場合には塩類
濃度は一定）が自動的に系内に導入される系において
（従来より殆んどの冷却塔はこのような水面制御により
自動的に水が補給される）,60分毎の監視時点に至るま
での60分の間の補給水量Ｍは，（２）式または（３）式
のΣEIの積算値を用いて，（４）式から求まる。この求
められた補給水量Ｍから（１）式により注入すべき薬液
量を求め（そのさい（１）式の濃縮倍数Ｎは既述のよう
にその時点の循環水の電気伝導度で近似できる），この
量の薬液を薬注ポンプ（ダイヤフラムポンプ）10の操作
によって系内に注入する。この60分毎の監視と薬液注入
動作は冷却塔が稼働している間は継続して続け，そのた
めの演算や制御指令はコンピュータによって行う。
このようにして本考案の設備によると，冷却水負荷変
動が大きく補給水量が何倍も変化するような系（例えば
空調冷熱源用冷却水の場合には時期によって10倍以上変
化する）においても，循環水中の薬剤濃度を一定に保持
することができる。この結果，薬剤使用量が必要充分な
だけの使用量となり無駄がなくなると共に，例えば重合
リン酸系薬剤を使用する場合等において長時間滞留によ
る加水分解によってスケール化障害を起こすのを防止す
ることができる。一般にスケール障害等は目に見えない
ので気付いたときにはスケール除去に多額の費用と労力
を必要としたが，本考案によると，冷却塔の水質管理と
機器の作動状態の管理がコンピュータ化でき，異常な現
象を発見したらその管理情報からその原因を判定し且つ
その対策処法を出力するシステム化ができ，冷却水の状
態を常に良好に保つと共に冷凍機の効率的な運転並びに
節水と衛生的な環境形成を長時間保証することが可能と
なる。
動が大きく補給水量が何倍も変化するような系（例えば
空調冷熱源用冷却水の場合には時期によって10倍以上変
化する）においても，循環水中の薬剤濃度を一定に保持
することができる。この結果，薬剤使用量が必要充分な
だけの使用量となり無駄がなくなると共に，例えば重合
リン酸系薬剤を使用する場合等において長時間滞留によ
る加水分解によってスケール化障害を起こすのを防止す
ることができる。一般にスケール障害等は目に見えない
ので気付いたときにはスケール除去に多額の費用と労力
を必要としたが，本考案によると，冷却塔の水質管理と
機器の作動状態の管理がコンピュータ化でき，異常な現
象を発見したらその管理情報からその原因を判定し且つ
その対策処法を出力するシステム化ができ，冷却水の状
態を常に良好に保つと共に冷凍機の効率的な運転並びに
節水と衛生的な環境形成を長時間保証することが可能と
なる。
第１図は本考案設備の要部を示す機器配置系統図であ
る。 １……冷却塔,2……散水装置,3……熱負荷,5……下部水
槽,6……循環ポンプ,8……補給水管路,9……薬液タン
ク,10……薬注ポンプ,11……流量計,12……電気伝導計,
13……制御盤。
る。 １……冷却塔,2……散水装置,3……熱負荷,5……下部水
槽,6……循環ポンプ,8……補給水管路,9……薬液タン
ク,10……薬注ポンプ,11……流量計,12……電気伝導計,
13……制御盤。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 中島 博志 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (56)参考文献 特開 昭54−75646（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】熱負荷と冷却塔とを循環する冷却水系に注
入量可変の薬液注入装置を接続し，この薬液注入装置か
らの薬液注入量を補給水量に応じて制御する冷却塔設備
において，該冷却水系に電気伝導計を設置すると共にこ
の電気伝導計の計測値を演算機能をもつ制御盤に入力
し，この制御盤において所定時間毎の該電気伝導計の計
測値の変化からその時間に系内に補給された補給水量を
求めると共に該電気伝導計の計測値で冷却水系の濃縮倍
数を近似させ，該補給水量の値と該濃縮倍数とから該所
定時間に注入すべき薬液注入量を求め，この薬液注入量
を該所定時間毎に冷却水系に添加するようにした冷却塔
設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988123403U JP2540386Y2 (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 冷却塔設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988123403U JP2540386Y2 (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 冷却塔設備 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0245380U JPH0245380U (ja) | 1990-03-28 |
| JP2540386Y2 true JP2540386Y2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=31372225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988123403U Expired - Lifetime JP2540386Y2 (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 冷却塔設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2540386Y2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2522625B2 (ja) * | 1992-11-02 | 1996-08-07 | アクアユニテイ株式会社 | 冷却塔における循環冷却水の水質管理方法 |
| JP4788988B2 (ja) * | 2002-06-25 | 2011-10-05 | 株式会社片山化学工業研究所 | 水処理薬剤の濃度管理システムおよび濃度管理方法 |
| JP2009030936A (ja) * | 2007-07-30 | 2009-02-12 | Kurita Water Ind Ltd | 冷却水系の薬注制御方法及び装置 |
| JP5136830B2 (ja) * | 2007-08-09 | 2013-02-06 | 三浦工業株式会社 | 冷却塔補給水の水質調整装置 |
| JP5720864B2 (ja) * | 2013-03-27 | 2015-05-20 | 三浦工業株式会社 | 薬剤供給装置 |
| JP6874739B2 (ja) * | 2018-05-30 | 2021-05-19 | 栗田工業株式会社 | 水処理制御監視装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5475646A (en) * | 1977-11-29 | 1979-06-16 | Mizu Kemikaruzu Kk | Water conservation management device of waterrcooling type cooling tower |
-
1988
- 1988-09-22 JP JP1988123403U patent/JP2540386Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0245380U (ja) | 1990-03-28 |
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